1.5 典型铅生产过程中产生的含铅废物概况
我国铅生产过程主要包括铅矿采选、原生铅冶炼、铅蓄电池生产以及废蓄电池铅回收四个方面,其生产过程产生的含铅废物品种繁多,数量巨大,包括采选废石、铅粉尘、含铅废气、铅冶炼渣、废铅蓄电池、各类含铅废渣、含铅污泥、制酸过程产生的污酸、废硫酸电解液等。
(1)铅锌矿采选涉及的含铅废物以及来源
铅锌矿采选过程中涉及的含铅废物有废气、废水和固废。
①废气 主要来源于采矿过程中产生的粉尘、选矿过程中原矿破碎等产生的粉尘、尾矿库扬尘排放。
采矿工程粉尘产生的生产环节主要有井下采场的凿岩、爆破、铲装、放矿过程中产生的粉尘;对开采过程中产生的粉尘,采用湿式作业及爆堆、洒水抑尘。
选矿过程中产生的粉尘主要来源于生产过程中粗碎、中细碎、筛分、转载等过程中产生的粉尘。
尾矿库扬尘主要是尾矿库尾砂干坡段有风天气产生的风力扬尘。尾矿库风蚀扬尘与尾矿颗粒大小、干湿程度、风力大小、干滩面积等因素有关,一般秋冬等干燥季节会产生较大扬尘。
粉尘中含有铅等重金属,属于危险废物。
②废水 采选企业生产过程中产生的含铅等金属离子的废水主要有井下涌水、选矿车间的精矿溢流水、尾矿库溢流水、车间冲洗废水、废石淋溶水等。
选矿生产废水主要来源于选矿工艺过程中,包含有精矿溢流水和尾矿溢流水。废水中的含铅废物主要是含铅重金属离子。
③固废 铅锌矿山含铅固体废物主要为废石和尾矿。
固体废物主要是铅锌矿山开采过程中排出的无工业价值的矿体围岩和夹石,对于露天开采就是剥离下来的矿体表面围岩,对于井下开采就是掘进时采出的不能作为矿石使用的夹石。矿山产生的废石除了部分用于井下充填,一般都堆存到废石场。
尾砂作为废渣排放至尾矿库堆存。尾矿库由于干滩长度较长,干滩面积较广,尾砂粒度较细,当遇到有风天气,尾矿干滩面容易产生扬尘,对周边区域有一定影响。选矿厂产生的尾矿除部分用于井下充填,大部分堆存于尾矿库。
(2)原生铅冶炼涉及的含铅废物及来源
原生铅火法冶炼工艺排放源大致可分为低温作业区的扬尘属机尘类,如配料、混料、制粒及物料转运点均属此类;高温作业区的铅尘属机械尘和挥发烟尘混合物;以及硫化铅精矿熔炉加料口、喷枪口的卫生通风系统通常含有的机械尘、挥发烟尘。火法炼铅的铅尘污染主要来自备料及物料转运过程产生的含铅粉尘、加料口逸散的含铅粉尘(正压操作时)、粗铅初步精炼过程产生的含铅气体、炉渣排放过程产生的含铅气体、烟尘收集和转运过程产生的含铅粉尘、发生生产事故时产生的含铅粉尘。原生铅冶炼的含铅废物及其来源如表1-4所示。
表1-4 冶炼中的含铅废物及其来源
(3)铅蓄电池生产涉及的含铅废物及来源
铅蓄电池生产过程中会产生的含铅废水、含铅废气、铅尘等。
铅蓄电池生产的铅尘主要来源于铅熔化和极板骨架浇注、氧化铅制粉、极板成型、极板打磨和装配等工序及运输过程。污染分为点源污染和面源污染两部分,面源污染来自于无组织排放和扬尘,一般来自于生产过程炉窑密封不严、粉料加工中的飞扬、极板打磨过程未收集到部分铅尘等。
铅蓄电池生产废水主要来源于车间清洗清洁用水、湿式铅烟吸收系统排水、活化除酸雾系统等。通常采用药剂中和处理,大部分废水处理工程设施简陋,缺乏投药、pH监控设施,缺乏对处理后废水中铅含量的检测手段。此外,很多生产厂雨污未分流,车间清洁水进入雨水系统,直接排放,带来污染。
铅酸电池生产厂含铅固废主要包括废水处理污泥,溶化过程中的氧化皮,车间地灰等,这些物质铅含量高,属于危险废弃物。对厂区清洁粉尘等很多地方未能按危废处置,而是和其他垃圾一起倾倒;危险废弃物堆放不规范,未送专业处理厂家。
铅烟、铅尘主要来自合金配制、铸板、铅粉制造、和膏、涂板、分刷片、焊接等工序,具体产污节点如图1-1所示。
图1-1 铅蓄电池极板生产工艺及产污点
(4)废铅蓄电池铅回收过程涉及的含铅废物及来源
再生铅生产主要集中在废铅蓄电池的回收,其回收过程中产生的含铅废气、废电解液、含铅废渣和含铅污泥。如短窑熔炼铅回收工艺具体排污节点如图1-2所示。
图1-2 短窑熔炼工艺流程及产污节点
含铅及其化合废弃物已被明确列入《国家危险废物名录》(2008年本、2011年本)中HW31类,涉及废铅蓄电池生产、铅回收等环节,其具体如表1-5所示。
表1-5 国家危险废物名录中涉及含铅废物的部分
铅矿采选、原生铅冶炼、铅蓄电池生产以及废铅蓄电池回收等都会涉及铅污染问题,基于目前我国在铅生产行业污染控制过程存在的薄弱环节,有必要在这一特定时期,结合国内外管理经验和技术现状,明晰含铅废物的环境危害和环境风险特征,开发切实可行的环境风险集成控制技术,构建典型铅生产过程含铅废物污染综合防治技术体系,以便为遏制重金属污染事件频发势头,推进环境质量改善,确保社会和谐稳定提供必要的管理和技术依据。
从目前该领域的环境管理情况来看,我国已建立有关含铅废物的部分污染控制的法律、法规及标准,但还不够完善,在技术应用环节还缺乏具体的技术应用指南,致使相关技术应用过程无法可依,无章可循。针对典型铅生产过程含铅废物的风险识别、风险评价和风险控制,建立起相应的风险管理技术和方法是十分紧迫而必要的。本书主要内容涉及了典型铅生产过程含铅废物风险识别技术研究、环境风险评估技术研究以及风险控制技术研究三个层次。对于进一步解决涉铅行业环境管理所存在的重大关键环境问题,有效降低铅污染的系统性、累积性环境风险,构建铅污染综合防治技术管理体系具有重要的现实意义。
本章编写人员:张智勇 张正洁 刘俐媛 冯钦忠 王俊峰 张广鑫
本章审稿人:张正洁 陈 扬